Structure and dynamics of catabolite gene activator protein by molecular modeling and simulations

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2008

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYŞE BURCU AYKAÇ FAS

Danışman: TÜRKAN HALİLOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Proteinlerin aktivitesi diğer moleküllerle olan etkileşimlerinin sonucu oluşan çeşitli lokal ve global hareketlerle düzenlenir. Atomik hareketlerin karmaşık korelasyonunu (bağlılaşımını) gerektiren bu gibi dahili hareketler değişik zaman ölçeklerinde gerçekleşebilir. Bu amaçla proteinin farklı konformasyonel durumlarını belirlemek ve bu konformasyonlar arası geçiş mekanizmalarını araştırmak önem taşır. Bu çalışmada temel olarak, kristal yapısı henüz bulunmamış olan katabolit aktivatör proteininin (CAP) olası apo formlarının yapısal ve dinamik özellikleri modelleme ve moleküler simülasyon yöntemleriyle araştırılmıştır. CAP'ın ligantsız ve DNA'sız monomer ve dimer yapıları için moleküler dinamik (MD) simülasyonları ve analizleri gerçekleştirilmiştir. MD simülasyonlarının ürettiği yüksek sayıdaki konformasyonların standart analizinin yanısıra, bu konformasyonlar ek olarak kümeleme yöntemi ile analiz edilmiştir. Kümelerin en iyi elemanları yapılarına ve dinamik özelliklerine bakılarak elastik ağyapı modelleriyle incelenmiştir. Dinamik dalgalanmalar, bir kümeden başkasına geçerken dalgalanmaların korunumu ve varyasonu analiz edilmiştir. Bu analizler MD gidimizi analiz sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Tüm analizler sonucunda monomer yapının apo form için olası bir yapı olabileceğini işaret etmiştir. Alfa sarmal oluşumu, tuz köprülerinin varlığı ve DNA bağlanma bölgesindeki destek noktanın (hinge) kayması apo formu ile ilgili var olan deneysel verilerle uyuşmaktadır. cAMP ve DNA bağlanma bölgelerinin stabilizasyonunun ve iki bölge arasındaki ilişkinin, ikizleşme (dimerizasyon) sonucunda pekiştiği görülmüştür. En iyi küme elemanlarına uygulanan elastik ağyapı modelleri ile öngörülen dalgalanmalar, kümeleme sonucunda belirlenen en iyi küme elemanlarının konformasyonel uzayda taradığı alanlarla örtüşmektedir.